心血管支架是治疗冠状动脉粥样硬化的有效方法之一,但是长期服役过程中支架内晚期血栓、再狭窄和新生动脉粥样硬化等并发症严重影响了支架的临床应用效果。大量研究表明,血管支架表面粗糙度、拓扑形貌、电荷性质、化学成分、官能团种类以及亲疏水性等条件对其血液相容性、细胞相容性有非常重要的影响,并在此研究基础上设计了大量物理和化学手段对血管支架进行表面改性。但血管支架材料表面手性对其血液相容性和细胞相容性的影响还鲜有报道。本文首先研究了材料表面手性赖氨酸与酒石酸分子的固定对抗凝血和血管细胞增殖行为的影响,并随后引入生物活性分子NO和铜离子,与手性协同作用构建具有抗凝抗增生与促内皮化能力的多功能血管支架涂层。论文主要内容如下:(1)氧化钛表面手性赖氨酸与酒石酸分子的固定与生物相容性研究。首先将手性赖氨酸分子或酒石酸分子(以己二胺桥接)通过聚多巴胺涂层固定在氧化钛表面,并随后研究了该手性表面的理化性质和生物学性能。材料学表征结果表明赖氨酸和酒石酸分子的手性对固定量以及材料表面的亲疏水性、化学成分、粗糙度、表面形貌等理化性质没有明显影响;对蛋白吸附行为的研究发现固定L-赖氨酸分子的表面比固定D-赖氨酸分子的表面具有更大的白蛋白与纤维蛋白原吸附,且纤维蛋白原的变性量更高;固定L-酒石酸比固定D-酒石酸的表面白蛋白和纤维蛋白原的吸附更少,但纤维蛋白原变性更加明显;血小板粘附与激活研究表明,固定L-赖氨酸比固定D-赖氨酸分子的表面血小板黏附与激活更加严重,而固定L-酒石酸分子的表面虽然血小板粘附比固定D-酒石酸分子的表面更少,但激活更为严重;细胞粘附与增殖评价发现,固定L-赖氨酸的表面比固定D-赖氨酸的表面更有利于内皮细胞与平滑肌细胞的粘附、增殖与迁移。(2)NO催化释放与手性协同作用构建抗凝、促内皮与抗增生功能化表面。将具有催化活性的手性硒代胱氨酸分子固定在材料表面,利用NO释放与手性协同作用构建具有选择性促进内皮细胞而抑制平滑肌细胞生长的抗凝血表面。研究表明,L-和D-硒代胱氨酸分子在表面的固定量没有明显差异,材料表面的理化性质也几乎没有区别;但催化释放NO的结果表明,固定L-硒代胱氨酸分子的表面在同等条件下具有更高的NO催化释放速率;血小板黏附与激活实验发现,体外添加供体的情况下,固定L-硒代胱氨酸的表面具有更好的抗血小板能力;随后的细胞评价结果表明,未添加供体时,固定L-硒代胱氨酸分子的表面无选择地促进内皮细胞与平滑肌细胞的增殖,但添加NO供体以后,该表面能够选择性促进内皮细胞黏附、增殖与迁移而抑制平滑肌细胞的生长。(3)通过固定含铜金属有机骨架化合物纳米颗粒构建具有催化释放NO与铜离子缓释功能的血管支架涂层。利用聚多巴胺涂层固定兼具NO催化和铜离子释放功能的含铜金属有机骨架化合物纳米颗粒,通过NO与铜离子释放协同作用构建抗凝、促内皮与抗平滑肌增生的血管支架涂层。研究表明,固定含铜金属有机骨架化合物的涂层具有合适的NO催化释放速率,能够有效抑制血小板的粘附与激活;且涂层缓慢释放的铜离子与NO协同作用,选择性促进内皮细胞增殖与迁移而抑制平滑肌细胞生长,同时对炎症反应也具有一定调控作用;动物体内植入实验表明,该涂层改性后的样品具有促进内皮化、抑制内膜增生的能力。(4)手性与NO催化生成和铜离子释放协同作用构建抗凝促内皮的血管支架涂层的探索。基于表面手性对支架材料生物相容性影响的研究结果,本研究进一步提出利用手性协同NO催化释放与铜离子缓释构建抗凝、促内皮与抗增生涂层的初步设想。在固定含铜金属有机骨架化合物纳米颗粒的基础上,在涂层表面引入手性赖氨酸分子,得到具有NO催化和铜离子缓释功能的手性表面。该手性表面保持了较好的抗血小板激活的能力,并且手性协同NO催化生成和铜离子释放进一步促进了内皮细胞的粘附与增殖。但是,表面固定手性赖氨酸分子后涂层的NO催化活性明显降低,不利于实现抗平滑肌细胞增生的功能,因而该修饰方法还需要进一步改进。综上,本文在研究表面手性对血管支架材料生物相容性影响的的基础上,利用手性与生物活性分子NO和铜离子生理学功能的协同作用,设计构建了具有抗凝、促内皮与抗平滑肌增生的多功能改性涂层,有效提高了血管支架的生物相容性。本文不仅为材料表面的生物相容性研究提供了新的线索,也为血管支架的表面改性提供了新的思路。